Innovation technologique Liliane Bettencourt (2022-2023) - Lydéric Bocquet Collège de France Année 2022-2023 04 - La mécanique moléculaire des fluides – Un champ d'innovation pour l'eau et l'énergie : Transport ionique, du tamisage moléculaire au blocage de Coulomb Le mouvement des ions au travers de nanopores, ou de membranes nanoporeuses, est le processus élémentaire qui se retrouve au cœur de la plupart des questions du transport dans les membranes biologiques, ou encore dans les technologies de séparation, dessalement, ou d'énergie osmotique. Le problème est a priori simple en termes d'ingrédients, mais l'interaction électrostatique est d'une complexité considérable, car elle induit un foisonnement de phénomènes de couplages associés à des énergies et échelles spatiales variées : longueurs de Bjerrum, de Debye, de Dukhin, de Gouy-Chapmann. Les interactions sont aussi modifiées considérablement par le confinement, voire par les propriétés électroniques du matériau confinant. L'entrée même des ions dans les pores reste un phénomène complexe qui implique des effets diélectriques, électrostatiques (de Donnan), voire quantiques. Nous brosserons un panorama de ces mécanismes qui jouent un rôle clef dans les processus de sélectivité ionique, ainsi que le transport diffusif et sous champ (électrique ou autre).